CINÉTICA QUÍMICA:
CONCEPTO:
Parte de laquímica que estudialavelocidadde lasreaccionesquímicas
La ecuaciónoleyde la velocidad:Expresalavelocidad(v) enfunciónde laconstante de velocidad(k) ylas
concentracionesde reactanteselevadasa algunapotencia.
X: esel ordenrespectoa A
Y: es el ordencon respectoaB
El ordentotal de la reacciónes(x+y)
FACTORES:
1)Catalizador:
1.1.Propiedadesde losCatalizadores:
• No sonreactivosni productospor loque no se modificandurante lareacción.
• Son eficacesaúncuandolascantidadesempleadassonmuypequeñas.
• No aportanni consumenenergía.
Son específicos,soloactúanendeterminadasreacciones
1.2. tiposde catalizadoresyejemplos:
A)CatalizadoresHomogéneos:se encuentranenlamismafase (líquidoogaseoso) que losreactivos.Se
combinanconalgunode losreactivosformandounintermedioinestable que se combinaotroreactivodando
lugaral productoy liberandoel catalizador.
Ejemplo:
El Ozonose destruye segúnlareacción:
O3 → O + O2
Esta reacciónes muylentaperoenpresenciade lossiguientescatalizadoresgaseososse acelera: óxidosde
nitrógeno(NOy NO2),derivadosdel cloro(Cl,ClOyClO2) y derivadosdel flúor,especialmente losCFCde
aerosolesyrefrigerantes.
B)CatalizadoresHeterogéneos:se encuentranenunafase distintaalosreactivos.Sonmuyusadosa nivel
industrial.Estoscatalizadores(normalmente sólidos) se absorbenenlasuperficiede losreactivos(líquidoso
gases).
Ejemplo:
Síntesisdel amoníaco(procesoHaber):
N2 + 3 H2 → 2 NH3
En estareacción,las partículasde hierroactúan como catalizadoral absorberse el nitrógenoal metal y
debilitarsesustriplesenlacesfacilitandolauniónconel hidrógeno.
Catalizador positivo:
• La temperatura.Lamayoría de las reaccionesquímicaspuedenacelerarsesinalterarsus
productos,tan soloincrementandolatemperaturadel mediode reacción.Porestarazónla
descomposiciónde lamateriaocurre másvelozmente enlostrópicos.
• Las enzimas.Segregadasnaturalmentepor el cuerpode losseresvivos,lasenzimascumplenun
rol catalíticoimportante,acelerandoprocesosvitalesque,de ocurrirporsu cuenta,requerirían
temperaturasamenudoincompatiblesconlavida.(ver:enzimasdigestivas)
• Derivadosdel flúor.Aceleranladescomposicióndel ozono(O3→ O+ O2) enoxígeno,reacción
que normalmente eslenta.He allíel problemade losaerosolesyrefrigerantesque liberanCFCa
la atmósfera:catalizaneneste sentidolacapade ozono.
• Dióxidode manganeso(MnO2).Unfrecuente catalizadorenladescomposicióndel Peróxidode
Hidrógenooagua oxigenada(2H2O2→ 2H2O + O2) enagua y oxígeno.
• Níquel.Empleadoenlahidrogenaciónde aceitesvegetales,paraobtenerlamargarina,pueseste
metal acelerael procesode obtenciónde lípidossaturados.
• Plata.La plata policristalinaylananoporosasonefectivosaceleradoresde losprocesosde
reduccióndel dióxidode carbono(CO2) mediante electrocatálisis.
• Clorurode Aluminio.Empleadoenlaindustriapetroquímicaparaapresurarla obtenciónde
resinassintéticasolubricantes,sinalterarladelicadanaturalezade loshidrocarburosencuestión,
ya que posee propiedades ácidasybásicasal mismotiempo(sustanciaanfótera).
• El hierro.Se empleacomocatalizadorenel procesode Haber-Boschparala obtenciónde
amoníaco a partir de hidrógenoynitrógeno.
• Luz UV. La luzultravioleta,juntoconuncatalizadorespecífico,compone lafotocatálisis:la
aceleraciónde unareacciónquímicapor obra de un catalizadoractivadoporla energíalumínica
de la ultravioleta.
D) Catalizador negativo:
Ejemplosde catalizador negativo
• La temperatura.Asícomoel incrementode temperaturaaceleralosprocesosquímicos,la
disminuciónde lamismalosretarda.Es ése el principiode larefrigeración,porejemplo,que
prolongalavidade losalimentosmanteniéndolosabajatemperatura.
• Ácidocítrico. El ácidodel limónyotrosfrutoscítricos permite enlentecerel procesode oxidación
de la materiaorgánica.
• Inhibidoresenzimáticos.Sustanciasbiológicasque se acoplanalas enzimasyreducensu
actividad,paradetenerprocesosquímicosobiológicos.A menudose usanparacombatir
microorganismospatógenos,inhibiendoalgúnprocesoclave parasureproducción.
• Cloratode potasio.Empleadoenprocesosde pavonado,enque se recubre el acerode magnetita
para enlenteceroimpedirsuprocesode corrosión.
• Ácidosórbico.Conservante natural empleadoenlaindustriaalimenticiapararetardarla
descomposiciónde losalimentos.
• Azufre yderivados.Estoscompuestosactúancomoinhibidoresde lacatálisispositivadel platino
pulverizadoodel níquel enreaccionesde hidrogenación.Laaparicióndel azufre detiene el efecto
y retornaa suvelocidadnormal ala reacción.
• Ácidocianhídrico(oprúsico).De altísimatoxicidad,suefectosobre losanimalesohumanos
interrumpe el procesode numerosasmetaloenzimas,impidiendoasílarespiracióncelulary
produciendolamuerte enpocosminutos.
• Vaporde mercurio,fósforooarsénico.Estassustanciasanulanporcompletola accióndel
amiantoplatinadoenlafabricaciónde ácidosulfúrico,actuandocomounpoderosoinhibidor.

Cinética química

  • 1.
    CINÉTICA QUÍMICA: CONCEPTO: Parte delaquímica que estudialavelocidadde lasreaccionesquímicas La ecuaciónoleyde la velocidad:Expresalavelocidad(v) enfunciónde laconstante de velocidad(k) ylas concentracionesde reactanteselevadasa algunapotencia. X: esel ordenrespectoa A Y: es el ordencon respectoaB El ordentotal de la reacciónes(x+y) FACTORES: 1)Catalizador: 1.1.Propiedadesde losCatalizadores: • No sonreactivosni productospor loque no se modificandurante lareacción. • Son eficacesaúncuandolascantidadesempleadassonmuypequeñas. • No aportanni consumenenergía. Son específicos,soloactúanendeterminadasreacciones 1.2. tiposde catalizadoresyejemplos: A)CatalizadoresHomogéneos:se encuentranenlamismafase (líquidoogaseoso) que losreactivos.Se combinanconalgunode losreactivosformandounintermedioinestable que se combinaotroreactivodando lugaral productoy liberandoel catalizador. Ejemplo: El Ozonose destruye segúnlareacción: O3 → O + O2 Esta reacciónes muylentaperoenpresenciade lossiguientescatalizadoresgaseososse acelera: óxidosde nitrógeno(NOy NO2),derivadosdel cloro(Cl,ClOyClO2) y derivadosdel flúor,especialmente losCFCde aerosolesyrefrigerantes. B)CatalizadoresHeterogéneos:se encuentranenunafase distintaalosreactivos.Sonmuyusadosa nivel industrial.Estoscatalizadores(normalmente sólidos) se absorbenenlasuperficiede losreactivos(líquidoso gases). Ejemplo: Síntesisdel amoníaco(procesoHaber): N2 + 3 H2 → 2 NH3 En estareacción,las partículasde hierroactúan como catalizadoral absorberse el nitrógenoal metal y debilitarsesustriplesenlacesfacilitandolauniónconel hidrógeno. Catalizador positivo: • La temperatura.Lamayoría de las reaccionesquímicaspuedenacelerarsesinalterarsus productos,tan soloincrementandolatemperaturadel mediode reacción.Porestarazónla descomposiciónde lamateriaocurre másvelozmente enlostrópicos. • Las enzimas.Segregadasnaturalmentepor el cuerpode losseresvivos,lasenzimascumplenun rol catalíticoimportante,acelerandoprocesosvitalesque,de ocurrirporsu cuenta,requerirían temperaturasamenudoincompatiblesconlavida.(ver:enzimasdigestivas)
  • 2.
    • Derivadosdel flúor.Aceleranladescomposicióndelozono(O3→ O+ O2) enoxígeno,reacción que normalmente eslenta.He allíel problemade losaerosolesyrefrigerantesque liberanCFCa la atmósfera:catalizaneneste sentidolacapade ozono. • Dióxidode manganeso(MnO2).Unfrecuente catalizadorenladescomposicióndel Peróxidode Hidrógenooagua oxigenada(2H2O2→ 2H2O + O2) enagua y oxígeno. • Níquel.Empleadoenlahidrogenaciónde aceitesvegetales,paraobtenerlamargarina,pueseste metal acelerael procesode obtenciónde lípidossaturados. • Plata.La plata policristalinaylananoporosasonefectivosaceleradoresde losprocesosde reduccióndel dióxidode carbono(CO2) mediante electrocatálisis. • Clorurode Aluminio.Empleadoenlaindustriapetroquímicaparaapresurarla obtenciónde resinassintéticasolubricantes,sinalterarladelicadanaturalezade loshidrocarburosencuestión, ya que posee propiedades ácidasybásicasal mismotiempo(sustanciaanfótera). • El hierro.Se empleacomocatalizadorenel procesode Haber-Boschparala obtenciónde amoníaco a partir de hidrógenoynitrógeno. • Luz UV. La luzultravioleta,juntoconuncatalizadorespecífico,compone lafotocatálisis:la aceleraciónde unareacciónquímicapor obra de un catalizadoractivadoporla energíalumínica de la ultravioleta. D) Catalizador negativo: Ejemplosde catalizador negativo • La temperatura.Asícomoel incrementode temperaturaaceleralosprocesosquímicos,la disminuciónde lamismalosretarda.Es ése el principiode larefrigeración,porejemplo,que prolongalavidade losalimentosmanteniéndolosabajatemperatura. • Ácidocítrico. El ácidodel limónyotrosfrutoscítricos permite enlentecerel procesode oxidación de la materiaorgánica. • Inhibidoresenzimáticos.Sustanciasbiológicasque se acoplanalas enzimasyreducensu actividad,paradetenerprocesosquímicosobiológicos.A menudose usanparacombatir microorganismospatógenos,inhibiendoalgúnprocesoclave parasureproducción. • Cloratode potasio.Empleadoenprocesosde pavonado,enque se recubre el acerode magnetita para enlenteceroimpedirsuprocesode corrosión. • Ácidosórbico.Conservante natural empleadoenlaindustriaalimenticiapararetardarla descomposiciónde losalimentos. • Azufre yderivados.Estoscompuestosactúancomoinhibidoresde lacatálisispositivadel platino pulverizadoodel níquel enreaccionesde hidrogenación.Laaparicióndel azufre detiene el efecto y retornaa suvelocidadnormal ala reacción. • Ácidocianhídrico(oprúsico).De altísimatoxicidad,suefectosobre losanimalesohumanos interrumpe el procesode numerosasmetaloenzimas,impidiendoasílarespiracióncelulary produciendolamuerte enpocosminutos. • Vaporde mercurio,fósforooarsénico.Estassustanciasanulanporcompletola accióndel amiantoplatinadoenlafabricaciónde ácidosulfúrico,actuandocomounpoderosoinhibidor.